CN109881068A - 一种阻燃镁合金材料及其制备方法以及隔氧熔炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高强阻燃镁合金及其制备方以及隔氧熔炉。该高强阻燃镁合金,由以下质量百分比的组分组成:Nd5.0‑7.0%,Ce3.0‑3.5%,Al2.0‑2.5%,Si0.5‑0.8%,Ag1.5‑2.0%,Nb0.8‑1.0%,余量为Mg和不可避免的杂质。本发明提供的高强阻燃镁合金,通过合理搭配不同的组元,利用合金化的方法制备含Nd、Ce、Al、Si、Ag、Nb的镁合金,该镁合金的燃点在800℃左右,阻燃性能良好,同时镁合金的室温抗拉强度在280MPa左右,室温屈服强度在200MPa左右,200℃抗拉强度在200MPa左右,200℃屈服强度在170MPa左右,表现出良好的室温和高温力学性能。
Description
技术领域
本发明涉及合金材料技术领域,具体涉及一种阻燃镁合金材料。
背景技术
目前,在现有金属结构材料体系中,镁合金具有高的比强度和比刚度、优异的铸造性能以及高的阻尼抗振性能,易于回收利用,具有环保特性,因而在航空航天、电子通讯以及汽车工业等行业有着非常广泛的应用前景,目前已成为极具潜力的金属结构材料之一。
镁合金的应用主要存在以下问题:一是镁合金的强韧性不够理想,限制了其广泛使用。二是镁合金非常易燃,在熔炼和加工过程中极易发生氧化燃烧,一般镁合金的熔炼都是在阻燃熔剂或者保护气氛下进行,镁合金的这种易于氧化燃烧的特点给合金的生产、加工和处理带来了非常大的困难,极大地阻碍了镁合金的广泛应用,获得理想的高强阻燃镁合金一直是镁合金研究领域的一个重要课题。
目前,国内外对阻燃镁合金进行了很多研究,相关文献已经报道了通过Ca、Be、Re等元素的合金化来制备阻燃镁合金,取得了一定的成果。公告号为CN1156592C的中国专利公开了一种强韧阻燃镁合金,其由以下重量百分比的组分组成:5.6-9.5%Al、0.6-1.0%Re、0.1-1.0%Zn、0.05-0.5%Mn,余量为Mg。该阻燃镁合金的力学性能和阻燃性能较差,不能满足更高要求的工业应用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高强阻燃镁合金,以解决现有镁合金的力学性能和阻燃性能较差的问题。
本发明的第二个目的在于提供一种高强阻燃镁合金的制备方法,以解决现有方法制备的镁合金的力学性能和阻燃性能较差的问题。
为实现上述目的,本发明的高强阻燃镁合金的技术方案是:1、一种高强阻燃镁合金,其特征在于,由以下质量百分比的组分组成:Nd5.0-7.0%,Ce3.0-3.5%,Al2.0-2.5%,Si0.5-0.8%,Ag1.5-2.0%,Nb0.8-1.0%,余量为Mg和不可避免的杂质。
优选的,阻燃镁合金材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将制备镁合金的原料在保护气体下熔化后,在760-770℃熔炼,静置,得到合金液;
2)将合金液浇注到模具中,得到铸态合金;
3)将铸态合金进行热处理,即得。
所述步骤1)中,制备镁合金的原料为镁、铝、银、Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金及Mg-Nb中间合金,熔化时,先将镁、铝、银熔化,然后加入Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金及Mg-Nb中间合金熔化;Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金及Mg-Nb中间合金的熔化温度为740℃-750℃。
优选的,步骤1)中,所述熔炼的时间为10-15min;静置时的温度为710-730℃,静置时间为10-15min。
优选的,步骤3)中,所述热处理是对铸态合金依次进行固溶处理和时效处理,固溶处理的温度为540-550℃,时间为5-8h,时效处理的温度为230-250℃,时间为10-14h;固溶处理后采用80-90℃的热水淬火至室温,时效处理后空冷至室温;固溶处理在氧化镁粉末覆盖下进行。
优选的,隔氧熔炉,包括下置板,所述下置板的底部固定连接有多根立柱,所述下置板的顶部通过多根顶杆固定连接有上置板,其特征在于,所述上置板的底部通过调节机构固定连接有炉盖,所述炉盖上固定连接有排气通道,所述下置板的底部固定连接有动力机构,所述动力机构通过第一连接机构连接有炉体,所述动力机构通过限位机构连接有第一转轴,所述第一转轴远离限位机构的一端与上置板的顶部转动连接,所述第一转轴通过第二连接机构连接有主轴,所述主轴的顶部与上置板的底部转动连接,所述主轴远离上置板的一端贯穿炉盖并固定连接有多个叶片,所述下置板上设有与炉体对应的安装槽,所述炉体与安装槽的内侧壁转动连接,所述炉体的底部固定连接有卸料出口,所述卸料出口上固定连接有阀门;所述动力机构包括固定连接在下置板底部上的马达,所述马达的输出端固定连接有第二转轴,所述第二转轴远离马达的一端贯穿下置板的底部并向上延伸;所述第一连接机构包括固定套接在第二转轴和炉体上的传动带主动轮,两个所述传动带主动轮通过传动带连接;所述限位机构包括固定连接在第二转轴的顶端和第一转轴的底端均固定连接有联轴器,两个所述联轴器通过多个螺栓连接;所述第二连接机构包括固定套接在第一转轴上的主动齿轮,所述主轴上固定套接有与主动齿轮啮合对应的从动齿轮;所述调节机构包括固定连接在上置板的底部的伸缩杆,所述伸缩杆的输出端与炉盖的顶部固定连接,所述炉盖的底部固定连接有密封层;所述炉体的内侧壁固定连接有多个发热体;所述炉体的两侧均固定连接有第一滑块,所述安装槽的侧壁上设有与第一滑块对应的第一滑槽,所述卸料出口远离炉体的一端贯穿安装槽的内底部并向下延伸,所述安装槽的内底部设有与卸料出口对应的出料口,所述卸料出口的两侧均固定第二滑块,所述出料口的侧壁上设有与第二滑块对应的第二滑槽。
优选的,还包括所述炉体的下部连通设有漏斗,该漏斗设有排出嘴口;竖向螺杆,该竖向螺杆可转动地与所述熔炼腔的纵向轴线相关联,该竖向螺杆设定成用来移动在所述筒仓中存储的合金原料;在熔炼腔内部的竖向中心通道,该竖向中心通道设有下部嘴口和上部嘴口;所述螺杆至少部分地布置在所述中心通道的内部;所述中心通道具有用于对由所述螺杆所移动的合金原料进行导向的功能;所述熔炼腔包括下部导向器,该下部导向器在所述中心通道的所述上部嘴口附近与所述熔炼腔的所述纵向轴线转动地相关联,该下部导向器设定成在远离所述熔炼腔的所述纵向轴线的方向上抛洒由所述螺杆沿所述中心通道升起的所述合金原料的至少一部分,从而在所述熔炼腔内部存储的合金原料的整个自由表面上均匀地重新分布合金原料,其特征在于:所述下部导向器被刚性地约束到所述螺杆的中心轴上,所述下部导向器被布置为位于所述螺杆的推进器的最终区域的紧上方,所述下部导向器具有截头锥体形状,该截头锥体的较大基础部向上。
优选的,所述熔炼腔包括用来在上部导向器的方向上通过所述开口将引入的合金原料抛到所述筒仓中的装置,该上部导向器设定成将所述合金原料的至少一部分偏移到至少所述熔炼腔的纵向轴线处,使得堆积的合金原料的自由表面是凸起的;所述上部导向器与所述熔炼腔的纵向轴线转动地相关联,所述上部导向器具有凹入的下部表面;用来在所述上部导向器的方向上通过所述开口将引入的合金原料抛洒到所述筒仓中的装置包括定向管,该定向管的一个端部与所述开口相关联,该定向管的另一个端部处布置得靠近所述上部导向器并且面向所述上部导向器的所述下部表面。
优选的,所述漏斗的内表面由至少一个弹性可变形壁至少部分地限定,该弹性可变形壁布置成促进粉末材料从所述排出嘴口离开,在所述弹性可变形壁的弹性返回时将弹性脉冲传递到与所述排出嘴口相邻的合金原料,该弹性返回是由于所述粉末材料的一部分在所述螺杆上沿所述中心通道升起、使得在所述弹性可变形壁上承载的合金原料的粉末的负载被减小而产生的。
优选的,所述熔炼腔还包括至少一个刚性笼,该刚性笼与所述至少一个弹性可变形壁的外部相关联,该刚性笼具有支撑和限制所述壁的变形的功能;所述熔炼腔包括辐条型对中装置,该辐条型对中装置包括长度相等的多根辐条,这些辐条径向离开中心套筒,该中心套筒设定成由所述螺杆贯穿,所述辐条的端部设定成被约束到所述熔炼腔的内壁上。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为燃镁合金材料制备流程;
图2为一种隔氧熔炉剖视图;
图3为隔氧熔炉内部结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明,应当理解,此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明,并不用于限定本发明。
下面结合具体实施例对本发明的实施方式作进一步说明。
实施例一:
原料镁、铝、银、Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金和Mg-Nb中间合金均为市售产品。其中,Mg-Nd中间合金中Nd的质量含量为30%,Mg-Ce中间合金中Ce的质量含量为30%,Mg-Si中间合金中Si的质量含量为25%,Mg-Nb中间合金中Nb的质量含量为25%。
上述该阻燃镁合金材料采用Gd为第一组分,Gd在Mg固溶体中具有非常大的固溶度,最大固溶度达到为20.3%,并且Gd的固溶度随温度变化极其明显,200℃在Mg固溶体中的固溶度为3.8%,Gd在镁合金中能够形成较好的时效析出强化效果,为了保证合金得到良好的时效析出强化和固溶强化效果,Gd的加入量不低于8%,而又为了减少合金成本,防止合金密度增加太多及合金过分脆化,因此本发明的Gd加入量范围在8.6~10.4%;在该含Gd的高强阻燃镁合金添加2.6~3.4%的Nd和1.6~2.4%的Ce作为第二组元和第三组元,Nd、Ce的添加能够显著降低Gd在Mg中的固溶度,从而增加Gd的时效析出强化效应;作为轻稀土元素的Nd、Ce和重稀土元素Gd搭配添加能够起到更好的时效强化效果。Sb是一种镁合金强化元素和表面活性元素,能细化镁合金晶粒,且能形成稳定性好的六方结构Mg3Sb2化合物,适量的Sb还改善了合金液的流动性,Sb的添加使合金的常温和高温力学性能提高,并有效改善合金高温抗蠕变能力。Mg-RE系合金中添加少量Al的添加能够显著细化合金显微组织,是提高镁合金耐热性能的重要元素,而少量CaO颗粒的添加能够提高镁合金的耐热性能和阻燃性能,本发明的阻燃镁合金中Ca元素的添加通过合金元素Ca的氧化物即CaO添加至镁合金液实现,通过还原反应CaO还原为Ca,并与Mg及其他元素形成析出相。所述还原反应为:CaO+Mg→Ca+MgO。少量CaO颗粒的添加一方面能够提高镁合金的耐热性能和阻燃性能,另一方面能够降低该合金的成本。Sr具有较低的密度,少量Sr的添加可以显著提高阻燃镁合金的室温和高温力学性能,此外它能提高阻燃镁合金的固溶体的熔点,减慢阻燃镁合金中元素的扩散速度,且显著提高阻燃镁合金的阻燃性能,并且少量Sr的添加对合金的流动性没有明显影响。
与现有技术相比,本发明的阻燃镁合金材料通过合理搭配不同的组元,使得其综合性能得到显著提高,尤其是室温和高温的力学性能及阻燃特性得到明显提升,且其抗拉强度具有反常温度效应,即随着拉伸温度的提高,抗拉强度也随之提高。
实施例二:
根据图1,本发明的高强阻燃镁合金的制备方法分以下步骤:,制备高强阻燃镁合金实施例1涉及的镁合金,采用以下步骤:1)将制备镁合金的原料在保护气体下熔化后,在760-770℃熔炼,静置,得到合金液;2)将合金液浇注到模具中,得到铸态合金;3)将铸态合金进行热处理,即得。
在步骤一中,将原料镁、铝、银、Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金和Mg-Nb中间合金进行预热,预热温度为240℃,预热时间为2h;将预热后的镁、铝、银在CO2和SF6的混合气体(CO2、SF6的体积比为99:1)保护下熔化,得到熔液A;在CO2和SF6的混合气体保护下,将熔液A加热至740℃时添加Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金和Mg-Nb中间合金,待中间合金全部熔化后去除表面浮渣,搅拌均匀升温至760℃,保温15min,再降至720℃,静置保温13min,得到合金液;
步骤二中,将合金液浇注至预热的金属模具中,得到铸态合金;金属模具的预热温度为330℃;
步骤三中,将铸态合金在540℃进行固溶处理8h,然后采用80℃的热水淬火至室温,再在230℃进行时效处理14h,空冷至室温,即得;其中固溶处理在氧化镁粉末覆盖下进行,防止氧化燃烧。
实施例三:
根据图2,一种隔氧熔炉,包括下置板1,所述下置板1的底部固定连接有多根立柱2,所述下置板1的顶部通过多根顶杆3固定连接有上置板4,所述上置板4的底部通过调节机构固定连接有炉盖8,所述炉盖8上固定连接有排气通道10,所述下置板1的底部固定连接有动力机构,所述动力机构通过第一连接机构连接有炉体5,所述动力机构通过限位机构连接有第一转轴6,所述第一转轴6远离限位机构的一端与上置板4的顶部转动连接,所述第一转轴6通过第二连接机构连接有主轴7,所述主轴7的顶部与上置板4的底部转动连接,所述主轴7远离上置板4的一端贯穿炉盖8并固定连接有多个叶片9,所述下置板1上设有与炉体5对应的安装槽,所述炉体5与安装槽的内侧壁转动连接,所述炉体5的底部固定连接有卸料出口12,所述卸料出口12上固定连接有阀门13。
上述设置中,首先操作者将需要熔化的材料加入到炉体5内,然后通过螺栓19将两个联轴器18连接固定,打开伸缩杆22,其中伸缩杆22为现有技术,在此不再做过多赘述,伸缩杆22带动炉盖8向下运动,通过密封层的辅助作用对炉体5进行密封,控制发热体23对炉体5内材料进行加热,打开马达14,其中,马达14为现有技术,在此不再做过多赘述,马达14通过传动带17和传动带主动轮16的作用,带动炉体5转动,其中,第一滑块11和第二滑块辅助炉体5转动,加快材料的熔化,马达14带动第二转轴15转动,第二转轴15带动第一转轴6转动,第一转轴6通过主动齿轮20和从动齿轮21的啮合,带动主轴7转动,主轴7带动叶片9转动,其中叶片9和主轴7的转动方向与炉体5的转动方向相反,加快对炉体5内材料的熔化,其中,熔化过程中的气体通过排气通道10排出,直至熔化完成后,打开阀门13,使熔化材料从卸料出口12出料。
其中,利用伸缩杆22的作用,通过调节炉盖8上下移动,便于操作者进行加料和密封炉体5。利用马达14带动第二转轴15的转动,再通过第二转轴15带动后续操作的进行。同时利用发热体23对炉体5内的材料进行熔化。第一连接机构包括固定套接在第二转轴15和炉体5上的传动带主动轮16,两个传动带主动轮16通过传动带17连接,并利用传动带主动轮16和传动带17带动,使第二转轴15带动炉体5转动,便于加快炉体5对材料的熔化。另外还利用螺栓19的作用,将第二转轴15和第一转轴6限位连接,使第二转轴15带动第一转轴6转动,便于第一转轴6带动后续的操作正常进行。
实施例四:
根据图3,还包括所述炉体5的下部连通设有漏斗70,该漏斗70设有排出嘴口;竖向螺杆71,该竖向螺杆71可转动地与所述熔炼腔72的纵向轴线相关联,该竖向螺杆71设定成用来移动在所述筒仓中存储的合金原料;在熔炼腔72内部的竖向中心通道,该竖向中心通道设有下部嘴口和上部嘴口;所述螺杆71至少部分地布置在所述中心通道的内部;所述中心通道具有用于对由所述螺杆71所移动的合金原料进行导向的功能;所述熔炼腔72包括下部导向器74,该下部导向器74在所述中心通道的所述上部嘴口附近与所述熔炼腔72的所述纵向轴线转动地相关联,该下部导向器74设定成在远离所述熔炼腔72的所述纵向轴线的方向上抛洒由所述螺杆71沿所述中心通道升起的所述合金原料的至少一部分,从而在所述熔炼腔72内部存储的合金原料的整个自由表面上均匀地重新分布合金原料,其特征在于:所述下部导向器74被刚性地约束到所述螺杆71的中心轴上,所述下部导向器74被布置为位于所述螺杆71的推进器73的最终区域的紧上方,所述下部导向器74具有截头锥体形状,该截头锥体的较大基础部向上。
通过上述设置,熔炼腔72有利地在其内部包括竖向中心通道,该中心通道设有下部嘴口和上部嘴口。螺杆71布置在中心通道内;中心通道的功能是用作对于由螺杆71移动的合金原料加以导向。中心通道相对于螺杆71同轴地布置,由简单圆筒形管构成。中心通道的内径与推进器73的最大直径大体一致,或者稍高于推进器73的最大直径。中心通道至少在其纵向延伸部的部分上覆盖螺杆71;中心通道有利地在推进器73的初始区域和最终区域附近截止。在推进器73的作用下,将炉体5内的达到塑性的合金原料进行搅动,因此使得多种原料相互摩擦挤压,在分子的热运动下,相互渗透,从而达到改变分子结构的目的。
实施例五:
所述熔炼腔72包括用来在上部导向器75的方向上通过所述开口将引入的合金原料抛到所述筒仓中的装置,该上部导向器75设定成将所述合金原料的至少一部分偏移到至少所述熔炼腔72的纵向轴线处,使得堆积的合金原料的自由表面是凸起的;所述上部导向器75与所述熔炼腔72的纵向轴线转动地相关联,所述上部导向器75具有凹入的下部表面;用来在所述上部导向器75的方向上通过所述开口将引入的合金原料抛洒到所述筒仓中的装置包括定向管,该定向管的一个端部与所述开口相关联,该定向管的另一个端部处布置得靠近所述上部导向器75并且面向所述上部导向器75的所述下部表面。
上述设置中,上部导向器75设定成使合金原料的至少一部分偏移到熔炼腔72的纵向轴线处,使得堆积的合金原料的自由表面是凸起的。上部导向器75转动地与熔炼腔72的纵向轴线相关联,并且具有凹入的下部表面。上部导向器75是伞形的和轴向对称的,如提到的那样,具有面向下的凹入。其下部表面可包括,或不包括,用来促进合金原料在远离纵向轴线的方向上抛洒的凸纹。上部导向器75布置在中心轴上在其上部端附近,在下部导向器74上方。用来在上部导向器75的方向上抛洒合金原料的装置包括定向管,该定向管在其端部之一处在开口处关联,另一个端部布置在上部导向器75附近,并且面向其下部表面。与开口相关联的管的端部布置在另一个端部下面。
实施例六:
所述漏斗70的内表面由至少一个弹性可变形壁至少部分地限定,该弹性可变形壁布置成促进粉末材料从所述排出嘴口离开,在所述弹性可变形壁的弹性返回时将弹性脉冲传递到与所述排出嘴口相邻的合金原料,该弹性返回是由于所述粉末材料的一部分在所述螺杆71上沿所述中心通道升起、使得在所述弹性可变形壁上承载的合金原料的粉末的负载被减小而产生的。
上述设置中,弹性可变形壁优选地布置在筒仓的排出嘴口的附近。壁设定成促进合金原料从排出嘴口离开,并且在弹性可变形壁的弹性返回时通过将弹性脉冲传递到与排出嘴口相邻的合金原料来实现所述促进,该弹性返回源于在弹性可变形壁上承载的合金原料负载的减小,而负载减小归因于合金原料在螺杆71的部分上沿中心通道的升起。
实施例七:
所述熔炼腔72还包括至少一个刚性笼,该刚性笼与所述至少一个弹性可变形壁的外部相关联,该刚性笼具有支撑和限制所述壁的变形的功能;所述熔炼腔72包括辐条76型对中装置,该辐条76型对中装置包括长度相等的多根辐条76,这些辐条76径向离开中心套筒77,该中心套筒77设定成由所述螺杆71贯穿,所述辐条76的端部设定成被约束到所述熔炼腔72的内壁上。
熔炼腔72包括辐条76型对中装置,该辐条76型对中装置在筒仓的操作构造中与螺杆71相关联。辐条76型对中装置能够使螺杆71和与其相关联的各种竖向元件的安装容易进行。对中装置包括相同长度的多根辐条76,这些辐条76径向离开中心套筒77,中心套筒77设定成由螺杆71贯穿。辐条76优选地在角度方向是等间隔的。辐条76的端部设定成被约束到熔炼腔72的内壁上。在描述的优选实施例中,辐条76的数量是三根。其自由端成形为被约束地安置到截头锥体漏斗70的倾斜内壁上。中心套筒77设置为从外面套在中心通道上,相对于中心通道,中心套筒77被滑动地约束。中心套筒77借助于压缩弹簧连接到固定套筒上,该固定套筒刚性地围绕中心通道而被约束在中心套筒77上方。在筒仓的组装阶段期间,漏斗70装配到熔炼腔72的圆筒形本体上。在这个阶段期间,辐条76的自由端与漏斗70的倾斜内壁相接触,实现中心通道和插入在其内部的元件的对中。待对中的元件必须已经呈现在熔炼腔72的内部,并且被约束到筒仓本身的顶部上。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种高强阻燃镁合金,其特征在于,由以下质量百分比的组分组成:Nd5.0-7.0%,Ce3.0-3.5%,Al2.0-2.5%,Si0.5-0.8%,Ag1.5-2.0%,Nb0.8-1.0%,余量为Mg和不可避免的杂质。
2.一种用于制作权利要求1中所述的阻燃镁合金材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
1)将制备镁合金的原料在保护气体下熔化后,在760-770℃的隔氧熔炉熔炼,静置,得到合金液;
2)将合金液浇注到模具中,得到铸态合金;
3)将铸态合金进行热处理,即得。
3.如权利要求2中所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,制备镁合金的原料为镁、铝、银、Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金及Mg-Nb中间合金,熔化时,先将镁、铝、银熔化,然后加入Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金及Mg-Nb中间合金熔化;Mg-Nd中间合金、Mg-Ce中间合金、Mg-Si中间合金及Mg-Nb中间合金的熔化温度为740℃-750℃。
4.如权利要求2中所述的制备方法,其特征在于:步骤1)中,所述熔炼的时间为10-15min;静置时的温度为710-730℃,静置时间为10-15min。
5.如权利要求2中所述的制备方法,其特征在于:步骤3)中,所述热处理是对铸态合金依次进行固溶处理和时效处理,固溶处理的温度为540-550℃,时间为5-8h,时效处理的温度为230-250℃,时间为10-14h;固溶处理后采用80-90℃的热水淬火至室温,时效处理后空冷至室温;固溶处理在氧化镁粉末覆盖下进行。
6.一种应用于所述权利要求2的隔氧熔炉,包括下置板,所述下置板的底部固定连接有多根立柱,所述下置板的顶部通过多根顶杆固定连接有上置板,其特征在于,所述上置板的底部通过调节机构固定连接有炉盖,所述炉盖上固定连接有排气通道,所述下置板的底部固定连接有动力机构,所述动力机构通过第一连接机构连接有炉体,所述动力机构通过限位机构连接有第一转轴,所述第一转轴远离限位机构的一端与上置板的顶部转动连接,所述第一转轴通过第二连接机构连接有主轴,所述主轴的顶部与上置板的底部转动连接,所述主轴远离上置板的一端贯穿炉盖并固定连接有多个叶片,所述下置板上设有与炉体对应的安装槽,所述炉体与安装槽的内侧壁转动连接,所述炉体的底部固定连接有卸料出口,所述卸料出口上固定连接有阀门;所述动力机构包括固定连接在下置板底部上的马达,所述马达的输出端固定连接有第二转轴,所述第二转轴远离马达的一端贯穿下置板的底部并向上延伸;所述第一连接机构包括固定套接在第二转轴和炉体上的传动带主动轮,两个所述传动带主动轮通过传动带连接;所述限位机构包括固定连接在第二转轴的顶端和第一转轴的底端均固定连接有联轴器,两个所述联轴器通过多个螺栓连接;所述第二连接机构包括固定套接在第一转轴上的主动齿轮,所述主轴上固定套接有与主动齿轮啮合对应的从动齿轮;所述调节机构包括固定连接在上置板的底部的伸缩杆,所述伸缩杆的输出端与炉盖的顶部固定连接,所述炉盖的底部固定连接有密封层;所述炉体的内侧壁固定连接有多个发热体;所述炉体的两侧均固定连接有第一滑块,所述安装槽的侧壁上设有与第一滑块对应的第一滑槽,所述卸料出口远离炉体的一端贯穿安装槽的内底部并向下延伸,所述安装槽的内底部设有与卸料出口对应的出料口,所述卸料出口的两侧均固定第二滑块,所述出料口的侧壁上设有与第二滑块对应的第二滑槽。
7.根据权利要求6隔氧熔炉,其特征在于:还包括所述炉体的下部连通设有漏斗,该漏斗设有排出嘴口;竖向螺杆,该竖向螺杆可转动地与所述熔炼腔的纵向轴线相关联,该竖向螺杆设定成用来移动在所述筒仓中存储的合金原料;在熔炼腔内部的竖向中心通道,该竖向中心通道设有下部嘴口和上部嘴口;所述螺杆至少部分地布置在所述中心通道的内部;所述中心通道具有用于对由所述螺杆所移动的合金原料进行导向的功能;所述熔炼腔包括下部导向器,该下部导向器在所述中心通道的所述上部嘴口附近与所述熔炼腔的所述纵向轴线转动地相关联,该下部导向器设定成在远离所述熔炼腔的所述纵向轴线的方向上抛洒由所述螺杆沿所述中心通道升起的所述合金原料的至少一部分,从而在所述熔炼腔内部存储的合金原料的整个自由表面上均匀地重新分布合金原料,其特征在于:所述下部导向器被刚性地约束到所述螺杆的中心轴上,所述下部导向器被布置为位于所述螺杆的推进器的最终区域的紧上方,所述下部导向器具有截头锥体形状,该截头锥体的较大基础部向上。
8.根据权利要求7隔氧熔炉,其特征在于:所述熔炼腔包括用来在上部导向器的方向上通过所述开口将引入的合金原料抛到所述筒仓中的装置,该上部导向器设定成将所述合金原料的至少一部分偏移到至少所述熔炼腔的纵向轴线处,使得堆积的合金原料的自由表面是凸起的;所述上部导向器与所述熔炼腔的纵向轴线转动地相关联,所述上部导向器具有凹入的下部表面;用来在所述上部导向器的方向上通过所述开口将引入的合金原料抛洒到所述筒仓中的装置包括定向管,该定向管的一个端部与所述开口相关联,该定向管的另一个端部处布置得靠近所述上部导向器并且面向所述上部导向器的所述下部表面。
9.根据权利要求8隔氧熔炉,其特征在于:所述漏斗的内表面由至少一个弹性可变形壁至少部分地限定,该弹性可变形壁布置成促进粉末材料从所述排出嘴口离开,在所述弹性可变形壁的弹性返回时将弹性脉冲传递到与所述排出嘴口相邻的合金原料,该弹性返回是由于所述粉末材料的一部分在所述螺杆上沿所述中心通道升起、使得在所述弹性可变形壁上承载的合金原料的粉末的负载被减小而产生的。
10.根据权利要求9隔氧熔炉,其特征在于:所述熔炼腔还包括至少一个刚性笼,该刚性笼与所述至少一个弹性可变形壁的外部相关联,该刚性笼具有支撑和限制所述壁的变形的功能;所述熔炼腔包括辐条型对中装置,该辐条型对中装置包括长度相等的多根辐条,这些辐条径向离开中心套筒,该中心套筒设定成由所述螺杆贯穿,所述辐条的端部设定成被约束到所述熔炼腔的内壁上。
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CN109280832A (zh) * | 2018-10-17 | 2019-01-29 | 河南科技大学 | 一种高强阻燃镁合金及其制备方法 |
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